非洲光伏行业分析报告.docx

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非洲光伏行业分析报告

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2016年12月

正文目录

图表目录

一、能源演化规律在能源革命中的作用

（一）能源演化规律--资源边际收益递减规律

资源边际收益递减规律是指在长期来看，由于某项资源供给是固定的或是有限的，那么由于对这种资源的需求在迅猛上升，每单位这种资源产出需要更多的投入，结果导致该资源的成本价格飙升，从而促使用其他资源对该资源的替代。

例如，在有机能源经济增长模式下，人类能源需求的全部来源于土地，随着工业需求增长，工业原材料需求增加，特别是热能的需求主要是来自于木材（有机能源形式），对木材需求增加。

由于土地面积供给固定，每亩森林的木材产出需要更多单位的投入，木材边际收益递减规律导致其价格持续飙升，促使能源转型。

第一次能源革命（从有机能源经济形式向化石能源经济形式转型—即有机能源转向化石能源革命）发生在英国，之后第一次能源革命的深刻影响辐射到欧洲其他国家、美洲和亚洲等全球各区域，促进了人类社会经济的高速增长。

根据相关统计和假设，一吨煤炭产生的能量相当于一英亩森林产生的热量，那么在1750年时，英国的煤炭产量为4.3百万吨，换算成森林面积只占全国国土面积的13%，但是到了1850年，煤炭产量达到48.1百万吨，其产生的热量相当于英国国土面的1.5倍的森林面积提供的木材所产生的能量，这对于英国来说是不可能的。

因此，如果没有煤炭提供相当量的能源，森林提供的木材数量远远满足不了英国的能源需求。

当木材供给的能源不能满足能源需求时，木材的边际收益递减规律发挥作用，导致木材的价格飙升。

图表1：

资源边际收益递减规律示意图（英国煤炭产量和森林面积对比）

“旧”能源的动力机制。

从“旧”能源（比如第一次能源革命中的木材）动力机制来看，“旧”能源的供给受到边际收益递减规律的影响，供给增长幅度较小，而“旧”能源需求由于受经济增长主要来源于“旧”能源，需求增长较快，从而导致“旧”能源需求曲线和供给曲线动态向上向右移动，导致“旧”能源价格持续攀升。

图表2：

“旧”能源价格和产量动力机制

“新”能源的动力机制。

从“新”能源（比如第一次能源革命中的煤炭在当时是“新”能源；本次能源革命中的光伏（太阳能）等）动力机制来看，由于技术进步以及“新”能源富存，导致“新”能源供给显著增长，结果“新”能源需求曲线和供给曲线动态向下向右移动，促使“新”能源价格降低。

图表3：

“新”能源价格和产量动力机制

在能源演化的历史进程中，由“新”能源不断地代替“旧”能源作为能源的主要来源，旧有的能源格局被打破，在一定程度上缓解了“旧”能源的边际收益递减规律的作用以及舒缓了“旧”能源的供给压力。

每一次能源革命会促使农业和工业发展，城市得到发展，进入良性循环，能源的替代呈现出螺旋式上升形式，人类文明才得以进步。

图表4：

能源类型更替

（二）能源演化规律在每次能源革命中起的作用

发生在英国的第一次能源革命使人类文明从有机能源时代走向化石能源时代，有其内在的深刻原因和必然性，煤炭成为人类能源消费结构中的主体能源，促使人类摆脱有机能源的束缚，进而推动了人类工业文明和促进了人类社会经济的全面发展。

十四世纪到十八世纪，人类总体上还处于农业或使用有机能源的时代，城镇化率很低。

例如1500年，城镇化率（指规模达1万人以上的城市人口占总人口的比重）较高的比利时达到21.1%，荷兰为15.8%，意大利为14.9%，当时的英格兰和威尔士为3.1%，苏格兰为1.6%，而其他国家的水平也只有1%-6%左右。

然而，随着人口数量指数般的增长，以木材为代表的有机能源受到资源边际收益递减规律的影响（有机能源的负反馈机制起作用），已经无法满足英国的能源需求。

在有机能源经济增长模式下，技术进步只起到减缓该规律而不能彻底消除该规律的作用。

技术进步是有效增长而不是持续增长的条件。

如果没有外在的能源形式替代的话，有机能源最终会导致经济增长的减缓或停滞。

英国率先开启了能源革命，作为当时的“新能源”，以煤炭为代表的化石能源逐渐替代了以木材为代表的有机能源，真正成为了人类能源消费结构中的主体能源。

随着蒸汽机等技术创新和煤炭的广泛使用，西欧其他国家也相继大范围地使用煤炭，进而又辐射到美洲地区，这是人类社会的第一次能源革命，它导致了工业革命、产业结构变革、农业革命、人口结构变革、职业结构变革和城市发展等一系列深刻的社会经济变革，从而拉开了全球经济持续增长的大幕。

但同时也要看到，煤炭粗放式的使用也造就了诸如伦敦“雾都”式的环境污染等的负面影响。

图表5：

公元1500-1890年欧洲城镇化水平单位：

%

图表6：

公元1500-1890年世界其他地区城镇化水平单位：

%

图表7：

第一次能源革命时期的能源更替反馈机制

在低碳（新）能源经济增长模式逐步代替高碳的传统化石能源经济增长模式下，太阳能（光伏）等新能源替代传统化石能源部分能源供给的功能，传统化石能源的部分功能弱化，进一步释放传统化石能源供给的压力，传统化石能源经济增长模式内在矛盾的不可调和性通过外部因素（新能源）解决，进而在一定程度上促进光伏（新能源）的资源边际收益递增，从而达到更高水平的能源供需平衡，保持高水平的经济均衡或经济增长。

在工业化、信息化、城镇化和农业现代化快速发展阶段，在伴随着制造业数字化智能化、互联网+，以及生物电子和新材料等技术革命和相关新能源政策红利进一步释放和催化剂作用，相应地带来一系列深刻的社会经济变革，农业、工业、建筑业和服务业逐步摆脱对传统化石能源的依赖，城镇化水平进一步提高（产业结构升级，职业结构变革）从而进一步带动农业的低碳化发展，城市和农业形成良性互动影响，从而满足人口持续增长的需求，保持世界经济的有效增长和持续性增长。

图表8：

本次能源革命时期的能源更替反馈机制

从供给的角度来看，太阳能（光伏）的储量无穷，每年到达地球表面的太阳能约有130万亿吨标准煤，相当于现在全球已探明石油能源总储量约400倍，相当于已探明煤炭储量的300倍。

目前太阳系尚余约50亿年的寿命，对于人类存在的年代来说，可以认为是“取之不尽，用之不竭”的，也就是说，太阳能的边际收益呈现出递增的态势。

2014年全球发电结构中，光伏装机占全球发电装机比重仅为0.9%，相比较于水电、风电和核电，甚至是比生物质发电都低。

据欧洲光伏工业协会（EPIA）预测，太阳能光伏发电在21世纪将占据世界能源消费的重要位置，逐渐成为世界能源供应的主体。

预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。

可以说，人类目前直接利用太阳能还处于初级阶段，但是，未来光伏发电的潜力巨大，为全球能源结构变革起到举足轻重的作用，同时也是新能源类型中的中坚力量。

图表9：

全球太阳能发展趋势（2000-2100）

二、存史鉴今：

三百年前的英国与当今的非洲

以史为鉴，方能知今，三百年前发生在英国的能源革命和第一次工业革命开启了人类工业文明的先河。

英国的能源革命首先促进了英国国内的工业革命、产业结构变革、农业革命、人口结构变革、职业结构变革和城市发展等一系列深刻的社会经济变革，进而辐射美洲和亚洲等地区，掀起了全人类的工业革命和工业文明，从而拉开了全球经济持续增长的大幕。

当今的非洲，无论人口增速、人口结构、能源结构、城市化进程和经济增长方式与三百年前的英国情况非常相似。

（一）人口规模的相似性

十八世纪之前，有机能源经济增长模式下，可以说英国人口数量处于平稳状态，人口增长缓慢。

自从1800年之后，英国人口呈现出指数般的增长。

人口数量的迅猛增长，必然导致对能源需求迅猛增长，逐步进入化石能源经济增长模式。

图表10：

英国一次能源革命时期的人口规模（1541年-1871年）

根据联合国和世界银行等相关权威机构的预测，在22世纪初，人口将达到102.5亿，比2001年实际人口同比增长67%，其中发达国家同比减少54%，发展中国家同比增长84.5%，发展中国家人口大幅增长将会持续到22世纪初。

特别值得一提的是，非洲人口将呈现出爆发式增长态势。

根据联合国的不同情境预测，截至21世纪末，按低速、中速和高速不同情境预测，非洲人口分别为30.5、43.9和61.3亿，分别是2015年非洲人口数量的2.57、3.7和5.17倍。

无论是低速、中速还是高速增长，可以看出非洲人口在未来的80多年将会呈现出指数型增长态势，和第一次能源革命的英国人口增长态势类似，这也就意味着未来非洲的能源需求也将会呈现出爆发式增长，鉴于化石能源的边际收益递减特性以及环境保护（《巴黎协定》的约束性将会在未来五十年凸显）等因素，为大规模利用新能源提供了可能。

图表11：

非洲人口规模（1950-2100）

（二）能源结构的相似性

从有机能源经济增长模式转变为化石能源经济增长模式，首当其冲的是能源转型，以煤炭为代表的化石能源代替以木材为代表的有机能源，从而解放了土地供给压力，一定程度上摆脱了边际收益递减规律对经济增长的负面影响；1800年之前，还处于有机能源经济时代，人口增长平缓，各种有机能源需求稳定，其中以水力、牲畜力和人力为主；1800年之后，随着人口呈现出指数般增长，依赖于有机能源的经济模式不能满足能源需求，有机能源经济增长模式被打破，化石能源逐渐成为能源结构的主体，人类社会一系列变革启程。

与十六世纪六十年代相比较，木材占总能源比重从33%降到了十九世纪中叶的0.1%，牲畜力占比从32%降到2%，人力占比从23%降到4%，而煤炭占比则从11%上升到92%。

图表12：

英国能源结构（1560s-1860s）

从目前非洲的能源结构看，非洲主要能源类型还是以生物质为主（有机能源），占比将近能源供给总量的50%，煤炭和天然气占比分别为14%左右，石油占比为22%左右。

在当前的能源结构方面，能源革命前的英国能源结构与目前的非洲能源结构也具有相似性，都是以有机能源为主（虽然目前煤炭和石油能源分别占比14%和22%，是因为一次能源革命和工业革命辐射效应的体现）。

目前，非洲能源供给总量年均增长3%，是世界所有大洲能源供给增速最快的地区。

据IRENA预测，按照目前的能源供给增长速度，目前的化石能源储量是很难以维系的，更何况直到21世纪末，非洲人口将会持续大幅度增长，能源需求增速预计会比现在能源供给增速还要高。

图表13：

非洲能源结构2013

（三）城市化进程的相似性

从英国的人口结构看，从有机能源经济逐步转变为化石能源经济过程中，从绝对数上看，由于总人口指数般增长以及农业就业人口总数基本稳定，说明城市人口迅猛增加；从相对数上看，农业就业人口比重一直下降，而与此同时城市人口比重在显著上升。

这意味着只有农业生产率不断提高才能满足城市人口的需求。

和1520年人口数量相比，1801年英国城市人口是1520年的18.3倍，而总人口只增长了2.6倍，农村农业就业人口数量基本稳定。

相比较1520年，城市人口占总人口的比例从5.5%增长到27.5%，而农村农业就业人口占比却从76%下降到36%。

相比较1500年而言，1800年英格兰城市人口增长了7.5倍。

而与此同时，除了英国之外的西北欧和整个欧洲城市人口增长非常缓慢。

在英国，城市发展首先从伦敦开始，然后通过伦敦向周边辐射；伦敦城市发展离不开煤炭贸易，伦敦的热能和工业原材料来自于当时的“新能源”--煤炭，得益于其港口和运河优势。

图表14：

英国人口结构（1520年-1801年）

英国城市人口超过20万的城市数自1800年之后迅猛增加，其中就伦敦而言，1600年，伦敦人口才只有20万人，但是1800年伦敦人口已经突破96万人，1851年伦